Wie entstehen Gesteine?

Gesteine gibt es viele. Jeder Stein ist das Ergebnis einer langen Entstehungszeit und auf unterschiedliche Art und Weise entstanden.

Definition Gestein

Ein Gestein ist ein Festkörper, der aus Mineralien, vulkanischen Gläsern oder anderen Gesteinen (Beispiel: Konglomerat) besteht.

Das Mineralgemenge von Gesteinen kann sowohl monomineralisch (d.h. aus einer Mineralart bestehend, z.B. Dolomit, Marmor) oder polymineralisch (d.h. aus unterschiedlichen Mineralien bestehend, z.B. Gneis, Rhyolith, Granit) aufgebaut sein.

Abhängig von den Bedingungen, unter denen Gesteine gebildet wurden, wird zwischen magmatischen, metamorphen und Sedimentgesteinen unterschieden.

Magmatische Gesteine - Magmatite

Definition: Magmatische Gesteine sind Gesteine, die aus Magma und Lava hervorgehen. Während als Magma der heiße, flüssige Gesteinsbrei unterhalb der Erdoberfläche bezeichnet wird, wird Magma, die an die ans Tageslicht gelangt, Lava genannt.

Gesteine, die sich aus Magma bilden, werden auch als intrusive Gesteine, Tiefengesteine oder Plutonite genannt.
Dem gegenüber stehen extrusive Gesteine – auch unter der Bezeichnung Ergussgesteine bzw. Vulkanite geführt, die an der Erdoberfläche gebildet werden.
Eine Zwischenstellung nimmt die Gruppe der Ganggesteine bzw. Subvulkanite ein, die entstehen, indem Magma in bereits existente Gesteinskörper gangartig aufsteigt, dort erkaltet und Eigenschaften aufweist, wie Plutonite und Vulkanite.

Gemeinsam ist sowohl Vulkaniten wie auch Plutoniten die Entstehung: Lava und Magma kühlen unter bzw. über der Erdoberfläche ab, Minerale kristallisieren aus und erstarren zu einem zusammenhängenden Gemenge – Gestein genannt. Die Temperatur, bei der sich die ersten Kristalle (sog. Frühkristalle) und damit die Gesteine entwickeln, ist verschieden und hängt wesentlich von der individuellen Kristallisationstemperatur der Minerale ab.

Wichtig für eine anfängliche Unterscheidung von Magmatiten ist der SiO₂-Gehalt, auf den anhand der Gesteinsfarbe geschlussfolgert werden kann. Saure/felsische Gesteine (SiO₂ < 63 %) sind von heller Farbe. Basische/mafische Gesteine (SiO₂ 45-52 %) erscheinen dunkel und Gesteine mit intermediärem Chemismus liegen farblich im Bereich dazwischen.
Die Zusammensetzung von Magma und Lava variiert, infolge dessen gibt es lokale Unterschiede hinsichtlich der Verteilung und Vorkommen von magmatischen Gesteinen.

Bekannte magmatische Gesteine sind neben Granit, Gabbro und Norit auch Basalt, Bims und Pechsteine.

Sedimentsteine

Eine andere Gruppe von Gesteinen stellen die Sedimentgesteine dar.
Definition: Sedimentgesteine heißen auch Ablagerungsgesteine und sind das Ergebnis von Ablagerung und Verfestigung verschiedenster gesteinsbildender Materialien, können aber auch das Resultat der Eindunstung sein.

Der Bestandteil von Sedimentgesteinen sind verwitterte, zerkleinerte Gesteine (Stichwort Sand) und Minerale, biogene Produkte wie Schalen diverser Muscheln, Schnecken und anderer Organismen. Zur Zeit der Entstehung wurden kontinuierlich neue Materialien abgelagert, die Auflast wurde stetig erhöht – und da dieser Vorgang vor allem im Wasser geschah – Wasser aus den Sedimenten gepresst. Der Zusammenhalt der sog. Gemengteile erfolgt durch Quarzlösungen, Kalke oder Tone, welche die einstigen Lockermaterialien quasi miteinander betonieren. Der Vorgang der Sedimentation verläuft vergleichsweise „sanft“, so dass man in Sedimentgesteinen sehr häufig eine Reihe von Fossilien finden kann.

Die geläufigsten Sedimentgesteine sind Kalkstein, Kreide, Travertin, Sandstein und Dolomit.

Ebenfalls zu den Sedimentiten gehört Steinsalz. Doch die Entstehung weicht von der anderer Sedimentgesteine ab. Kurz gesagt: Salz befand sich zur Entstehungszeit in gelöster Form im Wasser. Das Wasser verdampfte, bspw. in abgetrennten Lagunen oder Flachwasserbereichen, und ließ als verdunsteter Rückstand Steinsalz zurück.

Metamorphe Gesteine - Metamorphite

Ganz anders verläuft die Entstehung von Metamorphiten, Umwandlungsgesteine.
Unter dem Einfluß von Hitze und/oder hohen Druckbedingungen werden bereits existente Gesteine derart umgewandelt, dass neue Gesteine entstehen. Dabei ist es gleich, welches Gestein das Ausgangsgestein ist.

Die Metamorphose von Gesteinen erfasst magmatische Gesteine ebenso wie metamorphe und Sedimentgesteine. Abhängig von Druck und/oder Temperatur werden die Gemengteile entweder neu eingeregelt (z.B. Schiefer), teilweise oder vollständig aufgeschmolzen. Unter extremen Bedingungen kann es passieren, dass die Edukte zu Magma werden.

Die Merkmale metamorpher Gesteine sind sehr unterschiedlich und auffällig; reichen von Schieferung (plattenartige Absonderung), bandartige Einregelung der Minerale im Gestein (Gneis) bis hin zum kristallinen Gefüge von Marmor oder Quarzit.

Die Voraussetzungen zur Metamorphose sind bspw. gegeben, wenn Magma in bereits vorhandene Gesteine intrudiert (sog. Kontaktmetamorphose) oder bei tektonischen Ereignissen (Gebirgsbildung, Erdbeben).

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Letzte Aktualisierung: 11. März 2024

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